【文末赠书活动】紧跟时代步伐 建设高水平的物理化学教材

紧跟时代步伐

建设高水平的物理化学教材

朱志昂

教材不仅是传授知识的媒介，而且对培养学生的科学思维、分析问题和解决问题的能力、创新能力，甚至对正确世界观的形成都起着重要作用。教材又是教师在课堂上传授知识必不可少的工具。因此，古今中外许多学者都非常重视教材的编写。新时代高等教育的任务是加快一流大学和一流学科的建设，而教材建设是建设一流大学、培养创新人才的基础，是提高教学质量的基石。

01

教材建设紧跟时代步伐

教材建设必须紧跟时代步伐。20世纪70年代末至80年代初，为满足学生需求，南开大学化学系姚允斌副教授及朱志昂讲师编写了物理化学课程讲义，在教学中使用，并在国内一些兄弟院校间交流。1982年湖南教育出版社编辑来南开大学化学系调研选稿，选中该讲义，并于1984年4月正式出版，书名为《物理化学教程（上、下册）》（图1）。
该书的一个特点是增设“热力学函数规定值”一章，使读者了解如何从可测量的物理量求得不能直接测量的物理量，进而判别化学变化的方向和限度。另一特点是根据朱志昂讲授专业课统计力学的经验，“统计力学”一章是以化学专业学生容易接受的方法讲授粒子在量子态上的分布，而不是统计物理学中在相宇中的分布去推导玻尔兹曼分布定律。
1985年暑期南开大学化学系在无锡轻工业学院举办了全国物理化学学习班，会上交流了《物理化学教程》教材，得到一致好评。朱志昂在班上系统讲授了统计力学，克服了当时一些老师对讲授统计力学的畏惧心理，推动了物理化学课程质量的提升。1991年8月出版了第二版教材（图2）。随着国家标准的颁布执行，第二版全部采用国家标准GB 3102.8-82的规定和IUPAC的建议。根据教学大纲的要求，朱志昂重新编写了下册，丰富了化学动力学、电化学、胶体化学的内容。

图1  《物理化学教程（上、下册）》

图2  《物理化学教程（第二版）（上、下册）》

进入21世纪，我国高等教育进入以提高质量为中心、科教强国的新时代。申泮文院士为落实教学改革方案，组织校内外专家学者成立了南开大学近代化学教材丛书编委会。朱志昂教授作为编委会委员，于2004年9月主编出版《近代物理化学（第三版）》（图3）。
该教材是在《物理化学教程（第二版）》的基础上，根据朱志昂讲授物理化学课程二十余年的教学经验，并参阅物理化学的最新科研和教学成果编写而成。特别是对经典热力学内容进行了精编。考虑到大学一年级的大学物理中已有较多的热力学内容，化学专业大学一年级的无机化学或大学化学课程中学生已了解物理化学的初步内容，该版教材在对基本概念、基本原理准确表述的前提下，特别强调了物理化学的思维方法：一是将复杂问题简单化、模型化；二是用可测量的物理量求算不能直接测得的物理量。该教材还增加了非平衡态热力学及分子反应动力学简介的内容。
此外，在各章最后提供了近年来有关物理化学教学内容的参考资料，以利于学生检索，扩大学生知识面，加深对教材内容的理解，提升学习物理化学的兴趣。

图3  《近代物理化学（第三版）（上、下册）》

20世纪90年代，高等学校理科化学指导委员会制订了理科化学专业及应用化学专业的化学教学基本内容。2004年末，教育部高等学校化学化工学科教学指导委员会进一步修订了《化学专业教学基本内容》。朱志昂和阮文娟在2008年6月编写了《近代物理化学（第四版）》（图4）。
在此次修订中，以“基本内容”为依据对第三版教材做了适当增减。例如，删去了“混合物和溶液统计力学”“相平衡统计力学”“吸附的统计力学”等。除增加了“气体分子运动论”外，还增加了“非平衡态热力学简介”“不对称催化”“表面分析技术”“纳米粒子”等学科前沿内容。另外，附于各章之后的课外参考读物也做了一些补充，可供学生在课程学习、撰写学习物理化学课程论文时参考，同时也可激发学生的学习兴趣，扩大学生的知识面，并加深对教学内容的理解。

图4  《近代物理化学（第四版）（上、下册）》

《近代物理化学》第三版及第四版作为“南开大学近代化学教材系列”的教材，获2009年国家级教学成果奖一等奖。《近代物理化学》第三版于2007年被遴选为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，第四版于2012年被遴选为第一批“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。
2014年3月修订出版了第五版教材（图5）。为适应教学需要，第五版更名为“物理化学”，同时将第四版的上、下两册合并为大开本一册，并采用双色印刷以提高视觉效果。此次修订中，针对目前学生中存在的物理化学难学而又没有什么实际用途的看法，我们在每章之首增加了“本章重点、难点”及“本章实际应用”等内容，其目的是帮助学生学习物理化学课程、了解每章内容在实际工作中的应用，从而提高学生的学习兴趣。此外，对各章的内容作了适当的调整和补充，如增加了化学计量系数、化学计量数、催化剂的循环数、转换数和转换频率等内容。

图5  《物理化学（第五版）》

2018年3月编著出版《物理化学（第六版）（上、下册）》（图6）。在第五版的基础上，根据近几年来国内物理化学教学研讨会中对物理化学课程中的一些基本问题的不同看法，朱志昂教授通过不断地学习、研究，撰写了物理化学课程10个疑难点的专题讲座并录制了讲座视频，还录制了100个物理化学重要知识点讲授小视频，读者只需扫描第六版教材中相应位置的二维码即可观看。2020年新冠疫情期间，网上授课，学生手头没有教材，物理化学第六版电子版教材，以及10个课程疑难点讲解视频、100个重点知识点讲解小视频，发挥了作用。

图6  《物理化学（第六版）（上、下册）》

已出版了六版的该物理化学教材得到了国内同行的一致好评。例如，北京大学高盘良教授评价“该书的最大的特色是深入浅出地把物理化学原理讲述得既严谨、不失科学性，又易于为初学者能接受，这是教材编写的较高境界”；“在保持原书特色的基础上，注重‘新而精’”。复旦大学范康年教授的评价为“该教材是近年来出版的一部高水平的物理化学教材”。天津大学田宜灵教授的评价为“该版教材能反映近年来物理化学学科的飞速发展，在内容上作了很大程度的调整和更新”。天津大学刘俊吉教授评价第六版教材“是近年来出版的一部思想性、学术性高水平的物理化学教材”。
2023年3月编著出版《物理化学（第七版）（上、下册）》（图7）。在第六版教材的基础上，本次修订参考了教育部高等学校化学类专业教学指导委员会《高等学校化学类专业物理化学相关教学内容与教学要求建议（2020版）》，增加了以下内容：①挖掘、提炼专业知识体系中的课程思政元素，将专业内容与课程思政建设有机融合；②更加重视物理化学的基本概念、基本原理和基本方法；③将物理化学学科前沿领域的新知识穿插于第七版教材内容的基础知识之中，有助于学生了解学科的发展；④增加了“前沿拓展”栏目，体现科教融合，制作了23个与课程知识点密切相关的科学前沿案例视频（扫描二维码即可观看），并配有彩图及文字说明。此外，第七版教材全书为彩色印刷，每页均留有边白，供学生书写阅读心得或问题。边白中不仅放置了“前沿拓展”栏目，还有朱志昂教授的100个知识点讲解视频和10个专题讲座视频二维码，并配有文字题目，更便于读者选择观看。

图7 《物理化学（第七版）（上、下册）》

02

教材建设和思政建设有机结合

课程思政建设是全面提高人才培养质量的重要任务。高等学校人才培养是育人和育才相统一的过程。建设高水平人才培养体系，必须将思想政治工作体系贯通其中，必须抓好课程思政建设，解决好专业教育和思政教育“两张皮”问题。我们的《物理化学（第六版）》教材在思政建设方面做了一些工作，取得一定效果。该教材被评为2021年首批天津市高校课程思政优秀教材。具体做法如下。

将专业教育与思政教育有机融合

◆在讲授绪论时，回顾历史，警醒学生。1840~1906年，西方建立热力学第一、二、三定律。中国清政府1906年才废除科举制度。落后就挨打，1840年第一次鸦片战争、1860年英法联军火烧圆明园、1894年中日甲午战争，屈辱的历史激发学生的爱国主义。朱志昂于2019年6月将绪论录成视频，读者扫描第七版教材中的二维码即可观看。
◆将我国科学家成果融入教材。例如，将南开大学化学学院陈荣悌院士“直线自由能关系”的研究成果和钱学森院士对纳米科技未来的展望均写入了已出版的物理化学教材。在第七版教材中添加了我国物理化学家黄子卿教授对测定水的三相点贡献、电化学之父法拉第，以及因锂离子电池而获得2019年诺贝尔化学奖的97岁的古迪纳夫等内容。帮助学生牢固树立正确的世界观，引导学生养成优良的道德品质和行为修养，培养学生强烈的爱国主义情怀和高度的社会责任感。
◆将有关诺贝尔化学奖的内容融入教材。例如，荷兰物理化学家范特霍夫1901年获诺贝尔化学奖，以表彰他发现了溶液中的化学动力学法则和渗透压的规律，以及对立体化学和化学平衡理论作出的贡献；又如，1977年普里高津耗散结构理论、1986年李远哲等交叉分子束技术、1999年飞秒化学、2001年不对称催化等，这些内容均已写入教材。

提升引领性、时代性和开放性

课程组从课程思政入手，于2018年开始筹建学科前沿典型案例库，将物理化学知识应用于学科前沿领域。目前已制成并投入使用的案例库视频23个，院士、专家讲座视频5个，均已放在南开大学物理化学教学网站。我们将这些成果及前述的一些视频与纸质教材结合成第七版的新形态教材，提升了教材的引领性、时代性和开放性。
教材建设要代代相传。我们建立了一支高水平的教材建设队伍。朱志昂教授自2005年9月1日退休后，阮文娟教授一直担任教学团队负责人，朱志昂任顾问，和老师们不断进行教学改革和教材建设。朱志昂教授虽已84岁高龄，仍带领阮文娟教授、郭东升教授等课程组老师，编写并出版了与思政建设密切融合的第七版教材。继承和发扬南开化学重视本科教学、重视教材建设、重视人才培养的优良传统，再创南开化学新百年的辉煌。

本文节选自朱志昂、阮文娟、郭东升，紧跟时代步伐建设高水平的物理化学教材，化学教育，2021，18：88-91，作者有修改。

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

科学出版社“十四五”普通高等教育本科规划教材

《物理化学（第七版）（上、下册）》

南开大学化学学院物理化学教研室

朱志昂 阮文娟 郭东升 编著

书号：9787030751546

定价：168.00元

目  录

<<  滑动查看下一张图片  >>

（上册）

<<  滑动查看下一张图片  >>

（下册）

精彩章节

左右滑动查看更多

购书链接

京东

当当网

赠书活动

本期我们准备了20套《物理化学（第七版）（上、下册）》赠送给物理化学课程的高校授课教师，扫描下方二维码或者点击【阅读原文】即可在线申请。（每个学校限赠一套，先到先得）

扫码申请赠书

（活动截止时间：2023年4月30日24:00）

往期推荐